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(共21張PPT)
機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
第2節(jié)
第十二章 機(jī)械能
（教科版）八年級(jí)
下
01
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解機(jī)械能概念；
2.會(huì)分析動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程；
3.會(huì)利用機(jī)械能分析生活中常見(jiàn)動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化例子；
4.能利用所學(xué)知識(shí)解析有關(guān)問(wèn)題。
02
新課標(biāo)要求+課標(biāo)解讀
2022課標(biāo)要求：
3.2.1 知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
課標(biāo)解讀：
通過(guò)觀察一些生活中的實(shí)例和生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如蕩秋千、跳板跳水、滾擺實(shí)驗(yàn)等，了解動(dòng)能和勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程，推理動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的變化情況。能用書面或口頭方式解釋現(xiàn)象和表達(dá)自己的觀點(diǎn)，具有交流合作能力。
03
激趣導(dǎo)入
【觀察】過(guò)山車呼嘯著，左轉(zhuǎn)右爬。忽上忽下……所有的人在尖叫！多么驚險(xiǎn)刺激的機(jī)械能轉(zhuǎn)化。
過(guò)山車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能會(huì)發(fā)生什么變化？
03
激趣導(dǎo)入
一、機(jī)械能
機(jī)械能
動(dòng)能
勢(shì)能
重力勢(shì)能
彈性勢(shì)能
物體具有的機(jī)械能的總量等于動(dòng)能、勢(shì)能兩種能量之和。
物體有時(shí)既具有動(dòng)能又具有勢(shì)能，有時(shí)只具有動(dòng)能或只具有勢(shì)能。
一個(gè)物體具有的機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能之和。
歸納總結(jié)
物體具有機(jī)械能的三種情況
(1)只有動(dòng)能。
(2)只有勢(shì)能。
(3)既有動(dòng)能又有勢(shì)能。
04
新課教學(xué)
二、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
小時(shí)候，你蕩過(guò)秋千吧，閉上眼睛，那種時(shí)高時(shí)低、時(shí)快時(shí)慢的感覺(jué)如同在飛……你知道其中能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程嗎？
我們可以用一個(gè)擺球來(lái)演示、分析蕩秋千時(shí)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。
04
新課教學(xué)
觀察單擺在擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能是如何變化的？
用細(xì)線把一小球懸掛起來(lái)，將小球從位置B拉到位置A，松手釋放小球，觀察小球在位置A→B→C過(guò)程中，高度和速度變化，并分析其動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。
動(dòng)能和勢(shì)能是可以互相轉(zhuǎn)化的。動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
運(yùn)動(dòng)過(guò)程 A→B B B→C C
動(dòng)能
勢(shì)能
動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化 — —
增加
增大
減小
零
減小
最小
增加
最大
勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能
1.單擺實(shí)驗(yàn)
04
新課教學(xué)
2.滾擺實(shí)驗(yàn)
觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，滾擺的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能是如何變化的。
運(yùn)動(dòng)階段 高度 重力勢(shì)能 速度 動(dòng)能 能的轉(zhuǎn)化
下降段 降低 減小 變大 增大 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
上升段 升高 增大 變小 減小 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
實(shí)驗(yàn)表明：動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，忽略阻力時(shí)，滾擺每次上升的高度都相同。
04
新課教學(xué)
拉動(dòng)固定在彈簧中間的物塊，使得彈簧發(fā)生彈性形變，然后放手，分析此時(shí)彈簧在擺動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化的情況。
彈簧形變程度 彈性勢(shì)能 速度 動(dòng)能 能的轉(zhuǎn)化
A→B 變小 變小 變大 變大
B→C 變大 變大 變小 變小
彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能
動(dòng)能和彈性勢(shì)能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化
3.彈簧擺實(shí)驗(yàn)
04
新課教學(xué)
動(dòng)能與勢(shì)能之間轉(zhuǎn)化例子很多
小球沿軌道從高處滾下
彎曲的跳板把人彈至高處
推出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)
請(qǐng)分析上面運(yùn)動(dòng)過(guò)程物體的動(dòng)能與勢(shì)能之間是如何轉(zhuǎn)化的？
04
新課教學(xué)
二、機(jī)械能同其他形式能量的轉(zhuǎn)化
物質(zhì)世界中，能量的形式是多樣的。機(jī)械能是與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)相關(guān)的能量。不僅動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，在一定的條件下機(jī)械能還可以與內(nèi)能、聲能、電能等其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化。
剎車過(guò)程中，剎車片會(huì)發(fā)熱，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
水電站將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
研磨輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為金屬屑的動(dòng)能和內(nèi)能
04
新課教學(xué)
　　游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車，左轉(zhuǎn)右爬，忽上忽下......可讓你充分感受上起下落的樂(lè)趣，體驗(yàn)重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。假如在以下情形中過(guò)山車已經(jīng)關(guān)閉了動(dòng)力系統(tǒng)，在軌道上滑行，請(qǐng)描述這個(gè)過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。
過(guò)山車的能量轉(zhuǎn)化
過(guò)山車最后為什么會(huì)停下來(lái)呢？
機(jī)械能也可以向其他形式的能量轉(zhuǎn)化
04
新課教學(xué)
動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，在一定條件下，機(jī)械能也可以和其他形式能（如光能、風(fēng)能、水能等）相互轉(zhuǎn)化。
04
新課教學(xué)
　　物質(zhì)世界中，能量的形式是多樣的。機(jī)械能是與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)相關(guān)的能量。不僅動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，在一定的條件下，機(jī)械能還可以與內(nèi)能、聲能、電能等其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化
研磨輪切割金屬，炙熱的金屬屑飛出
機(jī)械能
（研磨輪）
動(dòng)能和內(nèi)能（金屬屑）
轉(zhuǎn)化
水力發(fā)電
機(jī)械能
電能
轉(zhuǎn)化
風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)
風(fēng)能
機(jī)械能
轉(zhuǎn)化
04
新課教學(xué)
1. 在水平街道上勻速行駛的灑水車，一邊行駛一邊向道路上灑水。下列關(guān)于其機(jī)械能變化的說(shuō)法中正確的是（　　）
A．動(dòng)能不變，機(jī)械能減小
B．動(dòng)能減小，機(jī)械能減小
C．動(dòng)能不變，機(jī)械能不變
D．動(dòng)能減小，機(jī)械能增大
B
04
新課教學(xué)
2. 在蹦床比賽中，運(yùn)動(dòng)員從高處落到蹦床上又被彈起，該過(guò)程中有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是（　　）
A．運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能為零
B．運(yùn)動(dòng)員下降過(guò)程中機(jī)械能增大
C．運(yùn)動(dòng)員從高處下落到蹦床前，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D．運(yùn)動(dòng)員彈離蹦床后，上升的過(guò)程中，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C
04
新課教學(xué)
3．從19世紀(jì)末世界上建成第一座水電站以來(lái)，水力發(fā)電站就成了水能利用的主要形式。如圖是水力發(fā)電站的原理圖，關(guān)于水力發(fā)電下列說(shuō)法正確的一組是（　　）
①上游的水向下沿著導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)到下游的過(guò)程中，水的機(jī)械能保持不變；
②運(yùn)動(dòng)的水流沖擊水輪機(jī)使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水流的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移為水輪機(jī)的動(dòng)能；
③水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
④要加大水力發(fā)電的功率，可以采用“增大
落水差”的方法。
A．①② B．①③
C．② D．②④
D
04
新課教學(xué)
4．如圖，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變。現(xiàn)將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)并脫離彈簧，不計(jì)空氣阻力，則小球（　　）
A．運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，速度為0m/s，所以受平衡力作用
B．被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力
C．從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)O點(diǎn)的過(guò)程中，速度一直增大
D．從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)O點(diǎn)的過(guò)程中，速度先增大后減小
D
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課堂小結(jié)
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